ANALISIS DINAMIS GAYA GEMPA PADA BANGUNAN BERDASARKAN SNI 03-1726 2012 Oleh:

(1)

91 ANALISIS DINAMIS GAYA GEMPA PADA BANGUNAN BERDASARKAN SNI 03-1726 2012 Nelson Hutahean ¹⁾ Janter Napitupulu ²⁾ Silvester Nduru ³⁾

ANALISIS DINAMIS GAYA GEMPA PADA BANGUNAN BERDASARKAN SNI 03-1726 2012

Oleh:

Nelson Hutahean ¹⁾ Janter Napitupulu ²⁾ Silvester Nduru ³⁾

Universitas Darma Agung, Medan ^1,2,3) E-mail:

[email protected] ¹⁾ [email protected] ²⁾ [email protected] ³⁾

ABSTRACT

Planning or designing is a very important factor in ensuring the strength and safety of a building structure, especially for high rise buildings. In addition, the design of the structure must also pay attention to its economic value. Columns are structural components that have the main task of supporting vertical compressive axial loads. So, the design and planning dimensions and column design really need to be considered to produce columns that are safe against the loading that occurs in the building itself. SAP2000 with column dimensions 600 mm x 600 mm. And inputting the loading data received by the column, the column reinforcement is 24 D25 with the result that it is safe to carry axial loads and earthquake loads. And the allowable floor deviation is 76.8 mm.

Keywords: Design, column dimensions, reinforced concrete, high rise buildings, floor drift

ABSTRAK

Perencanaan ataupun desain adalah faktor yang sangat penting dalam menjamin kekuatan dan keamanan suatu struktur bangunan. Khususnya untuk bangunan bertingkat. Selain itu desain struktur juga harus memperhatikan nilai ekonomisnya. Kolom merupakan komponen struktur yang mempunyai tugas pokok yaitu menyangga beban aksial tekan vertikal. Sehingga desain dan perencanaan dimensi dan desain kolom sangat perlu di perhatikan untuk menghasilkan Kolom yang aman terhadap pembebanan yang terjadi pada gedung itu sendiri.Dari hasil analisis kolom yang dilakukan sesuai dengan SNI 2847:2013 yang berisikan persyaratan beton struktural bangunan gedung, kolom di modelkan menggunakan SAP2000 dengan dimensi kolom 600 mm x 600 mm. Dan menginput data pembebanan yang diterima kolom, diperoleh tulangan kolom yaitu 24 D25 dengan hasil yang aman memikul beban aksial dan beban gempa. Dan simpangan lantai ijin sebesar 76,8 mm.

Kata kunci : Desain, dimensi kolom, beton bertulang, bangunan bertingkat, simpangan lantai 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bangunan bertingkat banyak (tinggi) dimaknai sebagai suatu bangunan dengan struktur tinggi dengan fungsi dan kegunaan yang beragam.

Contohnya adalah apartemen tinggi dan hotel tinggi serta gedung perkantoran tinggi. Bangunan bertingkat banyak, sejak penemuan elevator (lift) dan bahan bangunan yang lebih kuat berdasarkan beberapa standar, menjadi ideal dibangun dan dihuni oleh manusia.Gedung bertingkat pada dasarnya terbagi dua, bangunan bertingkat tinggi dan bangunan bertingkat rendah. Pembagian ini ddasari oleh persyaratan teknis dalam istilah struktur bangunan.Bangunan dengan ketinggian di atas 40 meter digolongkan ke dalam bangunan

tinggi karena perhitungan strukturnya lebih kompleks. Berdasarkan jumlah lantai, bangunan bertingkat digolongkan menjadi bangunan bertingkat rendah (2 – 4 lantai) dan bangunan berlantai banyak (5 – 10 lantai) dan bangunan pencakar langit, dengan tinggi rata-rata satu tingkat adalah 13 kaki (4 m). Pembagian ini didasarkan pada sistem struktur juga persyaratan sistem lain yang harus dipenuhi dalam bangunan.

1.2 Maksud dan Tujuan

Adapun tujuan penuliasan ini sebagai berikut : 1. Untuk mendapatkan kebutuhan tulangan

kolom

2. Untuk mendapatkan simpangan antar lantai 3. Untuk mendapatkan desain struktur tahan

gempa yang ekonomis

(2)

2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembebanan Pada Gedung

Pembebanan pada struktur hal terpenting dalam perencanaan pembangunan sebuah gedung karena sangat erat hubungannya dengan kekuatan dan kekokohan sistem struktur banguna tersebut.

Kesalahan dalam perencanaan perhitungan beban dan atau penerapan beban berakibat fatal pada hasil desain bangunan tersebut karena bisa mengakibatkan kerusakan dan kehancuran bangunan. Sehingga dibutuhkan kehatia-hatian dan ketelitian tinggi dalam pembahasan aspek ini, supaya tujuan dapat dicapai.

a.Beban Mati (D)

Beban mati diartikan sebagai berat semua bagian suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk dengan segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap gedung.

Beban mati pada struktur dibagi menjadi dua yaitu

;

a. Beban mati oleh bahan bangunan itu sendiri,

b. Beban mati oleh komponen struktur yang menjadi bagian dari bangunan.

Berat sendiri dari bahan-bahan bangunan penting dan dari beberapa komponen yang menentukan beban mati dari suatu gedung.

b.Beban Hidup (L)

Beban hidup ialah semua beban yang diperhitungkan akibatpenghunian atau penggunaan suatu gedung, dan termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung, dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu sendiri,sehingga mengakibatkan perubahan dalam pembebanan lantai dan atap gedung

Beban hidup pada struktur berdasarkan PPPURG 1987 dibedakan menjadi dua bagian yaitu :

a. Beban hidup Pada lantai gedung, b. Beban hidup pada atap gedung.

c.Beban Gempa (E)

Beban gempa ialah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa bumi itu. Dalam hal ini pengaruh gempa pada struktur gedung ditentukan berdasarkan suatu analisa dinamik, maka yang diartikan dengan beban gempa disini adalah gaya-gaya didalam struktur tersebut yang terjadi oleh gerakan tanah akibat gempa bumi. Menurut Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012

2.2 Metode Analisis Struktur Terhadap Beban Gempa

Beban gempa yang terjadi pada struktur bangunan dapat dianalisa dengan dua metode analisis yaitu beban statik dan beban dinamik.

a.Metode Analisis Beban Staktik

Analisa beban statik ekuivalen merupakan suatu cara analisis struktur,pengaruh gempa pada struktur diasumsikan sebagai beban statik horizontal dan hanya boleh dilakukan pada struktur gedung sederhana dan beraturan yang tidak menunjukkan perubahan yang mencolok dalam perbandingan antara berat dan kekakuan pada tingkat-tingkatnya, karena beban statik ekivalen sebatas pendekatan yang meniru pengaruh dinamik gaya yang sesungguhnya.Analisa statik ekivalen, beban gempa yang bekerja diasumsikan sebagai beban titik yang terjadi pada tiap lantai. Biasanya distribusi gaya geser tingkat ragam getar yang pertama ini disederhanakan sebagai segitiga terbalik.

b.Metode Analisis Beban Dinamik

Analisis beban dinamik adalah cara analisis struktur, pembagian gaya geser gempa seluruh tingkat diperoleh dengan memperhitungkan pengaruh dinamis gerakan tanah terhadap struktur.

Analisis dinamik dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

a. Time History yaitu suatu cara analisis dinamis dimana pada model struktur diberikan suatu catatan rekaman gempa dan respon struktur dihitung langkah demi langkah pada interval tertentu.

b. Spectrum Response merupakan salah satu cara untuk menghitung dan menemukan simpangan, gaya-gaya dinamik dan lain-lain pada struktur, dimana total spektrum didapat melalui superposisi dari respon masing-masing ragam getar.

2.3Wilayah Gempa Dan Respons Spektrum a. Zona Gempa

Menurut SNI 1726 : 2012 peta-peta gerak tanah seismik dan koefisien risiko dari gempa maksimum yang dipertimbangkan (Maximum Considered Earthquake, MCE) yaitu parameter respons spektral percepatan gempa terpetakan untuk perioda pendek (Ss) dan parameter respons spektral percepatan gempa terpetakan untuk perioda 1,0 detik (S1).

(3)

Gambar 2.1 Parameter respons spektral percepatan gempa terpetakan untuk perioda pendek (Ss)

Gambar 2.2 parameter respons spektral percepatan gempa terpetakan untuk perioda 1,0 detik (S1).

b.Spektrum Respons Gempa

Berdasarkan kedua nilai respon spektrum desain tersebut digambarkan sebuah grafik respon spektra hubungan percepatan terhadap periode getaran dengan besaran-besaran yang ada.

Gambar 2.3 Grafik Respon Spektrum 2.4 Analisis Kolom Berdasarkan SNI 2847:2013 Berdasarkan SNI 2847:2013Kolom dirancang untuk menahan gaya aksial beban terfaktor pada keseluruhan lantai atau atap dan momen maksimum beban terfaktor pada satu bentang lantai atau atap bersebelahan. Kondisi pembebanan yang memberikan rasio momen maksimum terhadap beban aksial harus juga diperhatikan.

2.4.1 Jenis-Jenis Kolom

Pada Struktur gedung-gedung bertingkat tinggi ada beberapa jenis kolom yang sering kita temui. Ada 3 jenis kolom beton bertulang yang umum di terapkan pada suatu struktur bangunan yaitu :

a.

Kolom pengikat sengkang lateral.

Kolom beton yang ditulangi dengan batang tulangan pokok dengan memanjang, yang

pada jarak tertentu diikat oleh pengikat sengkang ke arah lateral. Tulangan tersebut berfungsi untuk memegang tulangan pokok memanjang supaya tetap kokoh pada bidangnya.

b.

Kolom Menggunakan Pengikat Spiral Kolom sebagai pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling sehingga membentuk heliks menerus di sepanjang kolom. Fungsi tulangan spiral, memberi kemampuan kolom sehingga dapat menyerap deformasi cukup besar sebelum runtuh, mampu mencegah terjadinya kehancuran seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan terwujud.

c.

Struktur Kolom Komposit

Komponen struktur tekan yang merupakan gabungan antara beton dengan baja profil atau pipa baja, dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang tambahan yang diikat dengan begel(spiral atau ikat).

Nilai faktor kelangsingan dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :

Faktor Kelangsingan =

2.4.2 Tulangan Tekan Kolom

Berdasarkan SNI 2847:2013 pada pasal 10.3.6 bahwa persamaan desain untuk kolom dengan sengkang persegi dengan portal tidak bergoyang dan kelangsingan kolom diabaikan dapat ditentukan sebagai berikut :

ϕPn = (0,80) ϕ [0,85ƒ´c (Ag – Ast) + ƒy Ast]

Berdasarkan SNI 2847:2013 pasal 10.9.1 Luas tulangan longitudinal, Ast, untuk komponen struktur tekan non-komposit tidak boleh kurang dari 1% Ag

atau lebih dari 8% Ag.

Maka syarat tulangan luas tuangan tekan Ast adalah antara 1%Ag – 8%Ag.

Dimana :

Ag = Luas bruto penampang beton, mm² Ast = Luas Total batang tulangan, mm² ƒ´c = kekuatan tekan beton, Mpa ƒy= Kekuatan leleh tulangan, Mpa

Pn = Kekuatan nominal aksial penampang, N ϕ = Faktor Reduksi kekuatan

2.4.3 Tulangan Geser Kolom

Berdasarkan SNI 2847:2013 pada pasal 21.6.4.4 Luas tulangan sengkang tidak boleh kurang dari persamaan berikut ini :

Ash = 0,3

[( ) ] Ash = 0,09

(4)

2.4.4 Diagram Interaksi Kolom

Diagram interaksi dapat dibuat dengan membuat kurva yang memberikan hubungan antara Pn dan Mn untuk berbagai nilai eksentrisitas.

Gambar 2.4 Bentuk diagram interaksi Diagram interakasi kolom dapat dihitung pada keadaan sebagai berikut ;

a. Kapasitas maksimum (Po) kolom (kolom sentris)

Po = 0,85×f´c(Ag-Ast)+Ast × f´

b. Kekuatan nominal maksimum penampang kolom

Pn(max) = 0,85 ×Po

c. Kuat tekan rencana kolom ϕ Pn(max) = ϕ × 0,80 ×Po.

d. Kapasitas penampang pada kondisi seimbang (balanced)

Mnb = Pnb × eb

= 0,85×f´c×ab×b( )+A´g× f´c(y - d)+ Ag×fy(d - y)

Pnb=0,85 × f´c×ab×b + A´g× f´c - Ag×fy

Maka ; eb = ()

sehingga dapa diperoleh hasil dari ; ϕPnb =... kN

ϕMnb=...kNm

e. Kapasitas penampang pada kondisi momen murni : (P=0)

Ditentukan dengan menganggap penampang balok dengan tulangan tunggal Mn = Ag×fy

2.5 Penentuan Simpangan dan Batasan Antar Lantai

Berikut adalah langkah untuk menetukan simpangan antar lantai dan batasan antar lantai.

2.5.1 Penentuan simpangan antar lantai Penentuan simpangan antar lantai tingkat desain (∆) harus dihitung dengan perbedaan defleksi pada pusat massa tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Dapat dilihat pada gambar 2.9 berikut :

Gambar 2.5 Penentuan simpangan lantai Berdasarkan SNI 1726-2012 gaya gempa lateral akan menghasilkan simpangan struktur , dalam proses perencanaan struktur maka simpangan lateral antar tingkat lantai (story drift) harus diperiksa untuk menjamin stabilitas struktur, mencegah kerusakan elemen-elemen non struktural, serta untuk menjamin kenyamanan pengguna bangunan.Penentuan simpangan antar lantai tingkat desain (∆) harus di hitung sebagai perbedaan defleksi pada pusat massa di tingkat teratas dan terbawah yang ditinjau. Defleksi pusat massa di tingkat x (δx) (mm) harus ditentukan sesuai dengan persamaan :

δx = Dengan :

Cd= faktor pembesaran defleksi

δx = defleksi pada lokasi lantai yang ditinjau akibat gaya gempa lateral

Ie = faktor keutamaan gempa, ditentukan oleh kategori resiko

2.5.2 Batasan antar Tantai Tingkat

Sesuai SNI 1726 : 2012 Simpangan antar lantai tingkat desain (∆) tidak boleh melebihi simpangan antar lantai tingkat ijin (Δa).Untuk hsx= tinggi tingkat dibawah tingkat x.

3. METODE PELAKSANAAN 3.1 Alir Analisa

Dalam bab ini akan dijabarkan langkah langkah yang diambil dalam menyusun tugas akhir ini sebagai berikut;

3.1.1 Studi Literatur

Dilakukan dengan memahami konsep dalam menggunakan berbagai peraturan. Sebagai acuan, dalam penentuan pembebanan sesuai dengan, PPPURG 1987 yaitu Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, untuk beban gempa sesuai dengan SNI 1726:2012 yaitu Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung, dan untuk perancangan bangunan sesuai dengan SNI 2847:2013 yaitu persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung. Serta mempelajari dan

(5)

memahami karya ilmiah yang pernah dilakukan sebelumnya.

a) Beban hidup

Berat hidup lantai untuk gedung perkantoran

= 250 kg/m²=2,5 kN/m²

Beban atap/bagiannya dapat dicapai manusia termasuk kanopi/ atap dak

=100 kg/m² =1,00 kN/m² b) Beban Mati

Beban mati tambahan pada pelat lantai sebagai berikut :

- Beban pasir setebal 1 cm (0,01 x 16)

= 16 kg/m²

- Beban spesi lantai setebal 2 cm (0,02x22)

=42 kg/m²

- Berat keramik 1 cm (0,1 x 22)

=22 kg/m²

- Beban intalasi ME

=25 kg/m²

- Beban Plafond dan penggantung

=18 kg/m²+

= 123 kg/m²

=1,23 kN/m²

Beban mati tambahan pada atap : - Berat plafond dan penggantung

=18 kg/m² - Beban intalasi ME

=25 kg/m²

- Beban spesi kedap air 2 cm (0,02x22)

=42 kg/m² +

=85 kg/m²

=0,85 kN/m² Beban mati tambahan pada balok : Beban dinding ½ bata

- Tinggi 4m (4-0,45) x 2,5 kN/m³

=8,5 kN/m²

- Beban mati pada tangga

=1,54 kN - Beban pada border

=1,1 kN c) Analisis Beban Gempa

Untuk pembebanan horizontal akibat gaya gempa, perhitungannya dilakukana berdasarkan ketentuan SNI 1726 : 2012 sebagai berikut :

 Data Teknis

- Jumlah lantai (n) = 5 lantai

- Tinggi setiap lantai= 4 meter - Tinggi total bangunan =20 meter

 Kategori Resiko Bangunan dan Faktor Keutamaan Beban Bempa

- Keguanaan gedung=gedung perkantoran - Kategori resiko bangunan=II

- Faktor keutamaan beban gempa= 1,0

 Kombinasi Beban

Kombinasi beban yang digunakan dalam mendesain struktur bangunan ini adalah sebagi berikut :

1,4D + 1,4AD

1,2D + 1,2AD + 1,6LL

1,2D + 1,2AD + 1RSX + 0,3RSY 1,2D + 1,2AD – 1RSX – 0,3RSY 1,2D + 1,2AD + 0,3RSX + 1RSY 1,2D + 1,2AD – 0,3RSX – 1RSY

 Menentukan Kelas Situs Tanah

Berdasarkan data tanah yang diperoleh pada lokasi pembangunan gedung, klasifikasi situs pada lokasi tersebut termasuk dalam kelas situs (SE) yaitu tanah lunak

 Menentukan Nilai Respons Spektra Untuk menentukan spektrum respon desain lokasi tersebut (BSD Serpong) data dapat dilihat dari peta gempa yang tertera pada SNI1726:2012 dan juga bisa didapat dari website Puskim PU indonesia, sehingga diperoleh data nilai spektra percepatan untuk kota Serpong.Untuk tugas akhir ini penulis menggunakan data dari website puskim PU yaitu untuk menentukan nilai respon spektral, sehingga diperoleh data sebagai berikut : - SS = 0,756 g

- S1 = 0,325 g

 Menentukan Faktor Koefisien Situs Fs dan Fv

Berdasarkan tabel dan tabel maka diperoleh koefisien untuk tanak lunak (SE) adalah sebesar ;

- Dimana SS = 0,75 maka diperoleh untuk tanah lunak (SE)Fa = 1,2

- Dimana S1 = 0,3 maka diperoleh untuk tanah lunak (SE)Fv = 2,8

 Menentukan Parameter Respon Percepatan SMS dan SM1

- SMS = Fa . Ss= 1,2 . 0,756

= 0,907 g

- SM1 = Fv. S1= 2,8 . 0,325

= 0,877 g

 Parameter Percepatan Spektral Desain Penentuan parameter percepatan spektrum

rencana pada periode pendek SDS dan periode 1 detik SD1 yang dihitung berdasarkan persamaan berikut :

- SDS = SMS= = 0,604 g - SD1 = SM1 = × 0,910 = 0,607 g

 Menentukan Spektral Respon Desain Dalam mendesain grafik respon spektrum ditentukan dengan persamaan berikut ; - T0= 0,2

= 0,2 = 0,201 detik - TS=

= = 1,01 detik Untuk T < T0 maka :

(6)

Sa = SDS( ) = 0,604 ( ) = 0,241

Untuk T ≤ T0 ≤ TS maka ; Sa = SDS

= 0,504

Dan untuk T > TS maka : Sa =

=

= 0,604

 Menentukan Kategori Desain Seismik Dari hasil perhitungan diatas maka maka diperoleh data kategori desain seismik berdasarkan ;

- Periode pendek (SDS) = 0,604 g 0,604 g > 0,5 maka peroleh kategori D - Periode 1 detik (SD1) = 0,607 g

0,607 g > 0,2 Maka diperoleh kategori D

 Kombinasi Penahan Gaya Seismik Struktur yang dianalisa pada tugas akhir ini menggunakan sistem rangka pemikul momen khusus, sehingga nilai faktor modifikasi respon R=8 dan Cd = 5,5.

Maka faktor skala dapat dihitung dengan ; Faktor skala = nilai gravitasi ×

= 9,81 × = 1,226

kemudian hasil ini di input untuk SAP2000

3.1.2 Pemodelan Struktur

Dalam tahap ini dimulai dengan pemodelan struktur yang akan dianalisa dengan menggunakan program SAP2000 dengan mendefinisikan dimensi elemen struktur dan parameter bahan material yang digunakan pada bangunan. Adapun beban yang dihitung adalah beban hidup, beban mati dan beban gempa sesuai dengan peraturan yang telah ditentukan. Kemudian data beban yang diperoleh di input kedalam program SAP2000. Sehingga diperoleh hasil dari proses analisa, kemudian melalukan pemeriksaan kembali terhadap koefisien dan faktor-faktor yang digunakan dalam mendesain struktur beton bertulang. Setelah itu dilakukan proses running dan dilakukan pembacaan gaya- gaya yang terjadi pada struktur.

3.1.3 Kontrol Desain Struktur

Struktur gedung yang dianalisa harus dikontrol terhadap gaya-gaya serta perilaku struktur yang terjadi. Kontrol tersebut diantaranya kontrol partisipasi massa dan skala gaya respon spektra, defleksi dan simpangan. Apabila terdapat ketidaksesuaian dengan peraturan yang disyaratkan maka desain perlu diperiksa ulang dengan cara

memperbesar dimensi penampang dan menambah atau merubah letak dinding geser.

3.1.4 Analisis tulangan kolom

Setelah struktur yang dianalisa memenuhi ketentuan dan kontrol yang disyaratkan. Maka diperoleh nilai gaya-gaya yang mrmprngaruhi kolom sehingga analisa terhadap tulangan kolom dapat dilakukan.

3.1.5 Analisa simpangan lantai

Setelah mendapatkan luas tulangan longitudinal, maka selanjutnya dilakukan analisa simpang tiap lantai, sehingga diperoleh keamanan gedung yang telah direncanakan.

3.2 Model yang dianalisis

Gambar 3.1 Denah Bangunan

Gambar 3.2 Tampak bangunan

(7)

3.3 Data dan Mutu Material

Analisis Stuktur Kolom Gedung Beton Bertulang Pada Bangunan Gedung Bertingkat Banyak dengan Berdasarkan SNI 2847 : 2013 dengan data sebagai berikut :

1. Tipe Bangunan : Perkantoran

2. Lokasi Bangunan: Bumi Serpong Damai, Serpong, Tangerang

3. Jumlah Lantai :5+ Dak Beton 4. Panjang Bangunan :12 meter 5. Lebar Bangunan :9 meter

6. Tinggi Bangunan :20 meter 7. Tinggi lantai dasar : 4 meter 8. Tinggi Lantai 1 – 5 :4 meter 9. Jenis Tanah

:TanahLunak(SE)

Komponen struktur gedung beton bertulang meliputi pelat, balok ,kolom dan pondasi.

 Mutu Beton Kolom : fc = 30 Mpa

 Mutu Baja Tulangan Longitudinal : U-39

; fy = 3900 kg/cm² = 390 Mpa

 Mutu Baja Tulangan Sengkang : U-24

; fy = 2400 kg/cm² = 240 Mpa 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1Analisis Kolom

Analisis kolom dilakukan berdasarkan SNI 2847 : 2013

4.1.1 Tulangan Tekan Kolom

Direncanakan kolom pada lantai dasar, rencana dimensi kolom 600mm x 600 mm.

Beban-beban yang bekerja pada kolom 2.B lt.1

Gambar 4.1 Penampang kolom Dimensi kolom = 600 x 600 Tebal bruto selimut beton = 50 mm Diameter Tulangan = 19 mm Jumlah batang tulangan = 24 mm

Mutu Beton = 30 Mpa

Mutu baja = 390 Mpa

ꞵ = 0,85 untuk Fc ≤ 30 Mpa ꞵ = 0,85 – 0,008 untuk Fc ≥ 30 Mpa

Ag = b x h = 600 x 600 = 360.000 mm Pu = 213.182 KN

Mu = 5.576 KN/m

Penentuan Pperlu dari diagram Interaksi kolom :

Dalam menentukan jumlah kebutuhan tulangan lentur kolom, digunakan diagram interaksi.

Keterangan yang dibutuhkan adalah : µh= h – 2ds – (2.Øgeser) – Ølentur

= 600 mm – (2x50 mm) – (2x10 mm) – 25 mm

= 455 mm

µ = µh/ h = 475/600 = 0,79 Sumbu Vertikal :

ⱷPn

= = 5,9 N/mm² Sumbu Horizontal :

ⱷMn =

= = 3,5 N/mm²

Sehingga diperoleh nilai Pn dan Mn kemudian dimasukkkan dalam grafik interaksi kolom berikut

;

Gambar 4.2 Diagram interaksi kolom Maka diperoleh Pperlu = 3% = 0,03 (lihat grafik, didalam garis batas 2% dan 3%)

Penentuan tulangan lentur kolom : Luas tulangan lentur perlu, As perlu = Pperlu x b x h

=0,03 x 600mm x600mm

= 10.800 mm² Luas tulangan lentur : Luas Tulangan rencana D25

= ¼ x π x d²

= ¼ x π x (25²)

= 490 mm²

Jumlah tulangan lentur pasang : n = Asperlu/ luas tulangan D25

= 10.800 mm²/ 490 mm²

= 22,4 => dibulatkan menjadi 24 batang bentuk kolom persegi

Luasan tulangan lentur pasang ; Aspasang = As`

= n x (1/4. π. D²)

= 11.760 mm² Maka digunakan 24 D25 Persentase Tulangan Terpasang

= (Aspasang/Ag) x 100%

= (11.760/360000)x 100%

= 3,2 % < 8 % (OK) Cek Kondisi Balance :

(8)

d = 600-50-10- ½.25

= 527,5mm d’ = 50 + 12 + ½.25

= 74,5mm

d” = 600 – 50 -12 – ½.25- ½.600

= 225,5 mm maka,

xb = = 320 mm ab = 0,85 . xb

= 272 mm

Cs` = As`(Fy – 0,85.Fc`)

= 10800 mm² (390 – 0,85 x30) = 3936 KN

T = As` x Fy = 10800 x 390 = 4212 KN

Cc` = 0,85 . ꞵ1. Fc`. b . xb

= 0,85 x 0,85 x 30 Mpa x 600mm x 320 mm

= 4.161 KN Pb = Cc` + Cs` - T = 4.161 + 3936 – 4212 = 3.976 KN/m Mb = Pb . eb

= Cc` [(d-d”)- ab/2] + Cs` (d-d”-d’) + T.d

= 3.801.356 KN Eb = Mb/Pb

= 3801356 KN/3.836 KN/m

=965 mm

Mn = 5.576 KN/m / 0,65 = 8.578 KN Pn = 213.182 KN /0,65 = 327.972 KN eperlu = Mu/Pu= 2,61 KN/m

= 261 mm

emin = (15,24 - 0,03.h) = (15,24 – 0,03 x 600)

= 33,24 mm Kontrol Kondisi ; emin< eperlu< ebalance

33,24mm < 261mm < 965mm

Kolom termasuk keadaan kondisi tekan menentukan.

Kontrol Kondisi Tekan Menentukan emin< eperlu< ebalance

33,24mm < 261mm < 965 mm Cs` = As` (Fy-0,85.Fc)

= 10800 (390 Mpa – 0,85 x 30 Mpa)

= 3936 KN

Cc` = 0,85 . ꞵ1. Fc`. b . X

= 0,85 x 0,85 x 30 x 600 . X = 13001 . X

Mencari nilai X ; a = 0,54 d 0,85 X = 0,54 x 527,5 X = 335 mm Maka ,

Cc` = 1300 x 335 = 4335 KN T = As`. Fs = As` (d/x – 1 ) x600

= 3713

Ɛs < Ɛy ( fy > fs)

Ɛs = (d/x – 1) . 0,003= 0,0016 Fs = Ɛs. Es(modulus elastisitas baja)

= 1,57 x 20000= 314 Mpa Ɛy = fy / Es = 390/ 200000

= 0,002

Ɛs < Ɛs = 0,0016<0,0020... (Memenuhi) P = Cc` + Cs` - T

= 4558

P > Pb= 4558KN>3.976KN...(Memenuhi) a = 0,85 . X= 284 mm

Mnterpasang = Cc` [(d-d”)- ab/2] + Cs` (d-d”-d’) + T.d

= 4.226.164 KN Cek syarat ; Mnterpasang> Mn

4.226.164 KN > 3.801.356 KN (Memenuhi) Dari hasil Perhitungan tulangan lentur sumbu x dan sumbu y, maka pemasngan tulangan longitudinal kolom dipassang 24 D25.

Kontrol spasi tulangan satu sisi syarat ;

Smax ≥ Ssejajar susun 1 lapis Smax ≤ Ssejajar Perbesar penampang Kolom

Smax = b – (2.tselimut) – (2.Øgeser) – (n. Ølentur) n-1

Smax = 50,88 mm > 50 mm (Memenuhi)

Jadi perhitungan seperti dicontohkan diatas,maka kebutuhan tulangan longitudinal dan tulangan geser.

Detail penulangan kolom2.B

Gambar 4.2 Detail penulangan kolom Menentukan faktor panjang efektif kolom

Ditentukan dengan cara sebagai berikut :

 Nilai modulus elastisitas Beton, Ec

EC = 4700 √

= 4700 √ = 25.742,46 N/mm² 25,74546 KN/m²

 Momen inersia kolom 2.B lt 1 Ig = =

= 0,0108 m⁴

Maka inersia kolom , I = 0,7 Ig = 0,0076 m⁴

=

= 0,016 KNm.

 Menentukan momen inersia balok Lt 1 Ig = =

= 0,0072 m⁴

Maka inersia balok, I = 0,35 Ig = 0,0025 KNm.

=

= 0,0054 KNm.

(9)

Selanjutnya Faktor tahanan ujung, Ψ dapat dihitung dengan ;

ΨA = = = 3,2

ΨB = 0 (Untuk tumpuan jepit) 4.4 Tulangan Geser Kolom

Luas tulangan sengkang tidak boleh kurang dari

persamaan berikut ;

Ash = 0,3

[( ) ] Ash = 0,09

Tulangan sengkang harus disediakan sepanjang I0

diukur dari muka joint dengan panjang tidak kurang dari :

 1/6 bentang bersih kolom 1/6 x 3600 = 600 mm

 penampang maksimum kolom I0 = 600 mm

 I0> 450 mm

Jadi tulangan sengkang dipasang sepanjang I0 = 1 meter di ukur dari muka joint.

Jarak pusat ke pusat tulangan transversal, bc = b-2d’ = 600 – (2 x 74,5)

= 451 mm

Spasi horizontal maksimum untuk kaki sengkang, bx = 2/3bc

= 2/3 x 451

= 300 mm

Luas penampang dari sisi luar ke sisi luar tulangan tranversal

Ach = (b-2 x50)(h-2x50)

= (600 - 2x50)(600 - 2x50)

= 250000 mm

Luas bruto penampang kolom Ag = 600 x 600 = 360.000mm

Jarak tulangan geser s direncanakan 100mm untuk tumpuan kolom sepanjang I0 , maka ;

Ash = 0,3 (

) ( )

= 417,2 mm² Ash = 0,9 (

)

= 312mm²

Maka luas tulangan geser yang diambil adalah luas tulangan yang terbesar ,

Ash = 417,2mm²

Direncanakan tulangan geser dengan sengkang diameter 10mm dan crsosstie diameter 13mm.

Digunakan sengkang dua baris 2D10, maka : As = 2 (1/4 x 3,14 x 10²)

= 156 mm²

Luas tulangan crosstie ; Act = Ash - As

= 417,2 – 156 = 261,2 mm² Sehingga jumlah tulangan crosstie

= 261,2 /(0,25 x 3,14x 13²)

= 1,969 => 2 batang

Untuk tulangan geser diluar panjang I0 diambil jarak s = 150 mm < 24 x 25 = 600 mm.

Gambar 4.2 penulangan kolom lapangan

Gambar 4.2 penulangan kolom tumpuan

Gambar 4.2 penulangan sambungan kolom 4.5 Penentuan Simpangan Antar lantai

Simpangan antar lantai yang terjadi saat penampang retak tidak diijinkan melebihi dari batasan yang telah diatur, simpangan antar lantai yang dihitung sebagai defleksi pusat massa ditingkat teratas dan terbawah yang ditinjau.

Defleksi pusat massa di tingkat x harus ditentukan dengan persamaan berikut ;

δx = = = 5,5 δxe

dimana hasil δxe diperoleh dari hasilrunning data pada SAP2000.

4.6 Batasan Simpangan Antar Lantai

Berikut perhitungan batasan simpangan antar lantai, dengan kategori resiko kelas ke II sesuai tabel 2.16 maka untuk semua struktur lainnya,

(10)

batasan senilai ∆a =0,025 hsx dimana hsx adalah tinggi lantai dibawah lantai yang ditinjau.

Dan faktor redudansi ρ =1,3.

Sehingga

∆a/ ρ = 0,025 hsx/1,3 = 0,0192hsx

Sehingga diperoleh hasil simpangan dalam bentuk tabel berikut:

Tabel 4.1 simpangan antar lantai arah x

Tabel 4.2 simpangan antar lantai arah y

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa simpangan antar lantai baik arah x dan arah y tidak melebihi batas simpangan ijin

.

Gambar 4.3 Grafik simpangan lantai

5. SIMPULAN

Dari hasil analisis yang dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut ;

1. Berdasarkan SNI 2847:2013 dan respon spektrum yang tepat sesuai lokasi struktur dibangun, maka diperoleh Luas tulangan longitudinal yang lebih ekonomis dan aman serta tetap tahan gempa yaitu lantai 1 s/d lantai 5, dimensi kolo 600mmx600mm dengan penulangan 24 D25. dimana sebelumya Kolom berukuran 650x650 dengan penulangan 32 D25.

2 Nilai simpangan (displacement) terbesar adalah 66,36 mm untuk arah x dan terkecil adalah

22,01mm untuk arah y dimana simpangan ijin sebesar 76,8 mm.

6. DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional, 1987 RSNI 03-1727- 1987. Tata Cara Perhitungan Pembebanan untuk Bangunan Rumah dan Gedung, Jakarta.

Badan Standarisasi Nasional, 2012, SNI 1726 : 2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung, Bandung.

Badan Standarisasi Nasional, 2013, SNI 2847 : 2013 tentang Tata cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Jakarta.

Kementrian Pekerjaan Umum, 2011, Desain

Spektra Indonesia.

http://puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spe ktra_indonesia_2011/

Peraturan Menteri Pekerjaan Umum , 2006, Nomor : 29/PRT/M/2006, Pedoman Persyaratan Teknis Bangunan Gedung, Menteri Pekerjaan Umum, Jakarta

0 5 10 15 20 25

0.0000 50.0000 100.0000

Ketinggian

( m )

Total Drift (mm)

Drift arah x Drift arah Y Simpangan Izin